热电偶是一种常用的温度传感器，是运用热电效应，并依据冷热端温度差发生的热电动势丈量温度，且具有丈量精度高、结构简略、运用方便等长处。在测温外表中得到了广泛运用。通用的冷端补偿办法因为其结构杂乱，噪声大，线性度差会对丈量成果形成较大的影响。
1 通用热电偶冷端补偿办法
1.1 电桥补偿法的原理
如图1所示，其间R1，R2，R3的阻值持平，用温度系数近似为零的锰铜制作，即其阻值不随温度的改变而改变，而Rt用热电阻PT1000，其与热电偶冷端处于同一温度场中，其阻值随温度改变而改变，温度升高，阻值添加当冷端温度为零时R1=R3=R2=R1，可使得电桥的输出为零，若冷端温度升高，会使得热电偶的热电势减小而带来丈量差错，但此刻PT1000的阻值也会随温度升高而添加，则补偿电桥失去平衡，输出值不为零，电桥输出量的改变值与热电偶热电势改变量持平，且二者改变方向相反，则二者彼此抵消使总输出量的巨细不随冷端温度的改变而改变。
1.2 试验数据记载
试验进程顶用毫伏电压发生器模仿K型热电偶热电势，在电路板上完结A/D转化后，经过MCU上传上位机，由上位机将A/D值换算为温度并显现。试验成果如表1所示。
这种办法对R1，R2，R3的精度要求很高，且V+的噪声，温漂要小，安稳性要高，为到达试验要求需求使电桥电流为一个合适值，调试难度高。在进行多路丈量时，需求安置多路设备，结构较为杂乱。
2 热电偶冷端补偿的新办法
2.1 原理
该办法由PT1000丈量冷端温度，经过A/D转化后，由MCU传给上位机将电阻值经过软件换算成电压值加到热电偶的电压上再经过补偿块消除冷端温度改变带来的影响，然后进行补偿。
2.2 补偿块的规划
此办法进行冷端补偿的首要设备是一块导热功能杰出的铝块，其结构如图2所示。
在长方体铝块的横向中轴线上顺次等距打出3个通孔，并沿横向中轴线切开。在之后的接线进程中将两根补偿导线压如左右两个通孔，中心的通孔压入热电阻PT1000。在压入进程中为确保热传导的均匀性，热电阻和补偿导线的直径要共同且与补偿块充沛触摸，绝缘材料要相同。
2.3 补偿电路规划
如图3所示，热电偶经过补偿导线接到外表箱内的补偿块之后再经过Cu导线衔接箱内电路板。补偿块与热电偶冷端处于外表箱内。PT1000用于丈量外表箱内温度To，Tc是外表箱外的环境温度。
因为程序规划要求，在未接补偿电路时上位机显现温度T1为A处的实践温度Tr加上箱内的温度Tb，即T1=Tr+Tb。外表在实践运用傍边温度箱内温度会发生改变要防止箱内温度的改变对实践丈量温度的影响，规划接入补偿电路。
当外表箱内温度升高，会使上位机显现温度T1随箱内温度升高，在参加补偿电路后，补偿块在箱内受热均匀，补偿导线两头与PT1000处于同一温度场中，补偿导线发生的电压能够抵消掉冷端温度改变带来的影响，确保了丈量值不受箱内温度改变的影响，只与箱外环境温度Tc有关，即T1=Tr+Tc。
2.4 试验数据记载
试验进程与电桥法试验进程相似，用毫伏电压发生器模仿K型热电偶热电势，在电路板上完结A/D转化后，经过MCU上传上位机，由上位机将A/D值换算为温度并显现。试验成果如表2所示。
从上表可看出，该补偿办法具有较高的精确度，差错在1℃以内且线性度好，在进行多路丈量时只需在补偿块上多加几组通孔即可，结构简略可满意工业运用需求。
3 补偿块法与电桥法的数据比照剖析
依据表1和表2中的数据，文中以输入电压为横坐标，差错值为纵坐标别离做出两种办法在不同温度下的差错曲线，如图4和图5所示。
图5中曲线可看出，电桥法的线性度较差，因为热电偶的输入输出特性和补偿电桥的输出特性均是非线性特性且不重合，故在补偿范围内只要在两条曲线相交点对应的冷端温度下能彻底补偿即无补偿差错，其他冷端温度下只能部分补偿，存在补偿差错。在实践运用傍边需求运用更杂乱的电路来削减因为非线性所发生的差错。
从图4补偿块法的4条曲线可看出，其最大差错不超越1℃且线性较好，能更精确地到达丈量要求。
4 结束语
本文所述根据热电偶的测温外表冷端补偿办法电路简略、安稳、噪声小，且线性度好。其在进行多路丈量时只需在补偿块上多打几个通孔将补偿导线压入其间即可，在操控本钱的前提下确保了丈量的精度，到达了技术指标。
